高考申論題
111年
[材料工程] 材料熱力學
第 六 題
請計算 298 K 下，100 大氣壓的 19 莫耳 Ar 與 50 大氣壓的 1 莫耳 H₂ 混合為總壓力為 1 大氣壓的混合理想氣體後，請問該氣體混合熵、混合焓以及吉布士自由能變化分別為多少？（10 分）
📝 此題為申論題
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面對理想氣體不同初始壓力的混合題型，不能單純套用同壓力的混合公式。解題關鍵在於將整個過程拆解為各別氣體從『初始壓力』等溫膨脹/壓縮至『最終分壓』的狀態變化，並利用理想氣體等溫過程焓變化為零的特性求出ΔH，進一步透過 ΔG = ΔH - TΔS 解出自由能變化。
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【解題關鍵】理想氣體等溫混合時焓變化為零（ΔH = 0），且各氣體狀態改變的熵變化公式為 ΔS = -nR ln(P_f/P_i)，再配合等溫自由能公式 ΔG = ΔH - TΔS 求解。 【解答】 已知條件：
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